王曉昕，陳 娟

（松遼水利委員會流域規(guī)劃與政策研究中心，吉林長春130021）

1 研究區(qū)概況

1.1 流域概況

伊通河是飲馬河左岸最大支流，發(fā)源于伊通滿族自治縣河源鎮(zhèn)大醬缸村青頂子山北麓，流經(jīng)伊通滿族自治縣、東豐縣、長春市城區(qū)、德惠市、農(nóng)安縣，在農(nóng)安縣靠山鎮(zhèn)匯入飲馬河。河長342.50 km，河道平均比降為0.03%，流域面積為9 336 km2，有流域面積100 km2以上的支流12條，其中1 000 km2以上的1條為新凱河。

伊通河流域2019年總?cè)丝?06萬人，其中城鎮(zhèn)人口359萬人，農(nóng)村人口146萬人，國內(nèi)生產(chǎn)總值4 289億元，工業(yè)增加值1 942億元，耕地面積58.0萬hm2，灌溉面積8.2萬hm2。

1.2 流域水利工程情況

伊通河流域共有大中型水庫9座，總庫容為8.79億m3。其中大型水庫為新立城水庫和太平池水庫。中型水庫為兩家子水庫、石門水庫、凈月潭水庫、頭道崗水庫、三聯(lián)水庫、共青團水庫和平洋水庫。

流域有大型引水工程1處——吉林省中部城市群引松供水工程，從第二松花江調(diào)水至吉林省中部地區(qū)，輸水總干線采用自流輸水，2013年12月開工，2019年12月完工。輸水干線線路全長283.46 km，設(shè)計引水流量為38 m3/s。

1.3 歷年生態(tài)放流情況

2013年至2018年6月，新立城水庫累計為伊通河生態(tài)補水2.07億m3，各年補水量：2013年12 031萬m3，2014年1 982萬m3，2015年405.6萬m3，2016年576萬m3，2017年4 953萬m3，2018年上半年700萬m3。2015和2016年由于伊通河城區(qū)段進行伊通河綜合整治工程，因此放流量減少。

2 水資源及其開發(fā)利用情況

2.1 水資源量

伊通河流域1956—2010年多年平均地表水資源量為5.07億m3，水資源總量為11.18億m3。地下水資源量為5.06億m3，地下水可開采量為3.96億m3。

2.2 現(xiàn)狀供用水情況

伊通河流域2019年現(xiàn)狀地表水供水量為2.01億m3，地下水供水量為3.78億m3，其他水源供水量為0.51億m3，總供水量為6.30億m3。2017年，伊通河流域農(nóng)業(yè)用水量為3.59億m3，工業(yè)用水量為0.93億m3，生活用水量為1.48億m3，人工生態(tài)與環(huán)境補水量為0.28億m3。水資源開發(fā)利用程度為56%，其中地表水開發(fā)利用程度為39%。

3 流域生態(tài)環(huán)境需水分析

3.1 主要控制斷面

綜合流域上下游協(xié)調(diào)、生態(tài)保護對象用水需求，結(jié)合伊通河水資源及其開發(fā)利用、水量調(diào)度管理等情況，選定伊通河流域主要控制斷面為新立城斷面和農(nóng)安斷面。

3.2 河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水

按照Tennant法，以多年平均流量的百分數(shù)（一般取10%～20%，北方地區(qū)取10%～15%）作為河流最小生態(tài)流量，因伊通河屬于北方河流，為保障生態(tài)流量，非汛期采用多年平均流量的10%作為河流最小生態(tài)流量，汛期6—9月采用多年平均流量的15%作為河流最小生態(tài)流量。伊通河流域主要控制斷面生態(tài)環(huán)境需水量成果見表1。

表1 伊通河主要控制斷面生態(tài)環(huán)境需水量

4 生態(tài)應(yīng)急補水水庫的確定

伊通河流域9座已建大中型水庫的調(diào)節(jié)能力差異很大，對控制斷面生態(tài)補水作用大小不一，綜合考慮各種因素后選取確定生態(tài)應(yīng)急調(diào)度的水庫。經(jīng)分析，三聯(lián)水庫、石門子水庫、平洋水庫為大型水庫上游中型水庫，頭道崗、共青團、凈月潭水庫為旁側(cè)水庫，兩家子水庫位于控制斷面以下無法進行生態(tài)補水，太平池水庫為農(nóng)業(yè)灌溉供水水源，不具備冬季生態(tài)補水的條件，綜合考慮，伊通河流域新立城水庫位于控制斷面上游且具有一定的調(diào)節(jié)能力，對伊通河流域主要控制斷面的生態(tài)用水安全能夠起到保障作用。因此將新立城水庫確定為生態(tài)應(yīng)急補水泄放水庫。

新立城水庫位于伊通河上游，樞紐工程在長春市南關(guān)區(qū)新立城鎮(zhèn)，距長春市市區(qū)16 km，是以防洪、工業(yè)和城市生活供水為主，兼顧除澇、環(huán)保、旅游與養(yǎng)魚的大型水庫，集水面積為1 970 km2。水庫運行以來，發(fā)揮了較顯著的防洪興利綜合效益。

5 水庫生態(tài)補水調(diào)度方案

5.1 調(diào)度原則

1）伊通河流域各地市應(yīng)在已批取水許可的取水額度內(nèi)取水。

2）上游太平池水庫按現(xiàn)有調(diào)度規(guī)則運行。

3）根據(jù)水資源現(xiàn)狀和水庫調(diào)節(jié)性能，新立城水庫屬于年調(diào)節(jié)水庫。發(fā)生供水矛盾時，水庫供水以城市供水為主，供水保證率為95%。

4）農(nóng)安斷面生態(tài)用水由新立城水庫、區(qū)間來水組成，正常年份應(yīng)保證河道內(nèi)生態(tài)用水。

5）應(yīng)根據(jù)新立城水庫10月末庫容及第二年來水預(yù)測成果啟動年度水量調(diào)度，如遇特別干枯年份，為保障農(nóng)安斷面河道內(nèi)生態(tài)用水，在保障生活供水的基礎(chǔ)上，下游各取水口可按計劃取水量同比例縮減。

5.2 水庫興利調(diào)節(jié)計算方法

水庫在保障河道內(nèi)生態(tài)流量要求的前提下，以下游生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉用水為主要供水目標，采用長系列法，以月為單位進行水庫徑流調(diào)節(jié)計算。

水庫徑流調(diào)節(jié)計算的水量平衡計算公式：

式中：Vi+1——水庫第i時段末的蓄水量；Vi——水庫第i時段初的蓄水量；W入——第i時段水庫來水量；W城鎮(zhèn)——第i時段城鎮(zhèn)生活工業(yè)供水量；W農(nóng)——第i時段農(nóng)業(yè)灌溉供水量；W生——第i時段河道內(nèi)生態(tài)用水量；W損——第i時段水庫蒸發(fā)、滲漏等損失水量之和；W棄——第i時段水庫棄水量；式中的變量單位為m3。

5.3 新立城水庫調(diào)度運行方式

新立城水庫在汛期7—8月份，控制水庫水位不超過汛限水位運行。水庫在滿足防洪任務(wù)的前提下，興利調(diào)度按如下原則調(diào)度運行：

1）水位位于正常供水區(qū)時，各行業(yè)正常供水，水庫按生態(tài)基流放流。

2）水位位于限制供水區(qū)時，工業(yè)供水按20%削減，生活供水按10%削減，水庫按0.9倍生態(tài)基流放流，并視情況啟動調(diào)水工程。

新立城水庫調(diào)度圖見圖1。

圖1 新立城水庫調(diào)度圖

5.4 水庫補水方案

為確保新立城水庫和農(nóng)安斷面河道的生態(tài)環(huán)境需水量，經(jīng)長系列水庫調(diào)節(jié)計算，分析計算不同來水情況下的水庫補水方案。各來水頻率的補水方案見表2。

經(jīng)分析計算得知，在水庫目前供水任務(wù)基本不變的情況下，來水頻率為25%和50%時水庫在滿足自身供水任務(wù)的同時也能滿足河道內(nèi)生態(tài)需水；來水頻率為75%和90%時，按照確定的干旱年份生態(tài)補水方案，同時啟動中部城市引松供水工程進行生態(tài)補水。

5.5 下游供水滿足程度分析

從各種來水年型徑流調(diào)節(jié)計算成果看，各典型來水頻率下，水庫水位均位于正常供水區(qū)內(nèi)，水庫供水可以滿足水庫下游生活、工業(yè)用水要求。

伊通河流域河道內(nèi)生態(tài)用水主要控制斷面為新立城水庫斷面和農(nóng)安斷面，經(jīng)新立城水庫補償調(diào)節(jié)后，在目前水庫蓄水情況下，50%，75%，90%來水頻率條件時，新立城水庫斷面和農(nóng)安斷面最小生態(tài)流量均能得到滿足，保證率為99%。

6 結(jié)語

新立城水庫的生態(tài)補水對改善伊通河水質(zhì)、優(yōu)化市區(qū)環(huán)境效果，展示美麗長春的景觀帶和長春市水生態(tài)文明建設(shè)作出應(yīng)有貢獻。針對伊通河流域特點，根據(jù)主要控制斷面及生態(tài)環(huán)境需水量，確定新立城水庫為伊通河流域生態(tài)補水水庫，提出了水庫生態(tài)補水調(diào)度方案。按調(diào)度方案，在汛期結(jié)束后的10月1日至11月31日生態(tài)放流量為1 m3/s，補水量為527萬m3；冰凍期12月1日至翌年3月31日生態(tài)放流量為0.63 m3/s，補水量為665萬m3；冰凍期過后，4月15日至4月30日的生態(tài)放流量為2 m3/s，補水量為518萬m3；5月1日至9月30日生態(tài)放流量為1 m3/s，補水量為1 322萬m3。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的2019年國家地表水考核斷面水環(huán)境質(zhì)量變化情況，長春市變化幅度為-36.70%，考核斷面所在水體為松花江、伊通河、飲馬河和雙陽河，位于全國第五位，生態(tài)應(yīng)急補水泄放計劃取得了良好的社會效益。

表2 新立城水庫生態(tài)補水方案